采用CCSD(T)/aug-cc-pVTZ-DK//MP2/6-31G(2df, p)和B3LYP/ aug-cc-pVTZ基组研究了小尺寸团簇CrSin (n=3~9)及其阴离子的结构、 稳定性以及光电子谱。 结果表明: 中性及其阴离子的基态结构是外嵌结构。 由计算得出的解离能可知, 在n<5时, CrSin中性结构的稳定性弱于其阴离子结构。 在n≥5时, CrSin中性结构中, CrSi5和CrSi8结构的稳定性强于其相邻团簇; CrSin阴离子结构中, CrSi4和CrSi7结构的稳定性弱于其相邻团簇。 计算得出的CrSin垂直电子解离能分别为: CrSi3 (2.26 eV), CrSi4 (3.21 eV), CrSi5 (2.72 eV), CrSi6 (3.54 eV), CrSi7 (2.45 eV), CrSi8 (2.71 eV)和CrSi9 (2.95 eV)。 除CrSi4以外, 其他CrSin结构的垂直电子解离能数值与实验值很好符合, 平均绝对误差仅为0.073 eV。 计算得出的CrSin绝热电子亲和能分别为: CrSi3 (2.07 eV), CrSi4 (1.95 eV), CrSi5 (2.4 eV), CrSi6 (2.32 eV), CrSi7 (2.38 eV), CrSi8 (2.67 eV)和CrSi9 (2.63 eV)。 除CrSi6以外, 其他CrSin结构的绝热电子亲和能与实验值很好符合, 平均绝对误差仅为0.09 eV。 此外, 在PBE1PBE/6-31G(2df, p)水平下模拟了CrSin (n=3～9)阴离子基态结构的光电子光谱, 并与报道的实验结果相比较, 可以得出该研究得到的基态结构是可靠的。

基于非线性薛定谔方程,研究了具有光格子的局域非线性介质中存在的单通道和多通道多极格子孤子的光场分布、稳定性和动力学行为。研究发现,系统中存在同相和反相2种类型的多通道多极格子孤子;在单通道情形下,只存在反相多极格子孤子,同相的多极格子孤子不存在;在3种类型的格子中,同相多极格子孤子的稳定性最差,而多通道反相多极格子孤子的稳定性最高。在撤去光格子的情况下,3类格子孤子呈现出不同的动力学行为。同相多极格子孤子分裂成相应数目的光束后,或合并成1个光束、或能量重新分配、或周期性碰撞。而反相多极格子孤子分裂后,光束相互排斥,2个边带光束沿直线路径向前传输,且轨迹与原传播方向的夹角相等;在传播常数较小时,可能会出现光束弥散。这些性质对全光路由、全光开关等全光控制技术的研究有一定的参考作用。

平板显示因具有体积小、重量轻、功耗低、画质好等优点, 已被广泛应用于电子仪表显示、车载显示、数码相机、智能手机、个人电脑、电视产品等领域之中。本文介绍了薄膜晶体管液晶显示(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,TFT-LCD)、有机发光二极管Organic Light Emitting Diode(OLED)显示、量子点发光二极管Quantum Dot Light Emitting Diode(QLED)显示及微发光二极管(Micro-LED)显示这几种平板显示技术的结构及原理。从结构、材料、性能、应用几方面对这几种平板显示技术进行了比较。最后给出了这几种平板显示技术的最新研究进展。LCD显示经过多年发展, 技术成熟, 成本低廉, 仍然在显示市场占据主流地位。OLED显示技术摆脱了传统LCD的背光源, 开创了自发光显示的未来发展方向。在相当一段时期内, LCD和OLED仍将会共存于市场中, 相互竞争和补充。QLED显示和Micro-LED显示这两种显示技术, 在理论上较OLED显示具有更好的颜色表现、更长的工作寿命等优势, 具有非常广阔的发展前景, 将为未来显示行业提供更多更好的选择。

在考虑折射率色散效应基础上, 以加权平均反射率作为评价函数, 通过智能优化算法对空间硅太阳电池减反射膜进行优化设计, 得到了最佳的膜厚参数, 并与不考虑色散下设计的减反射膜进行了比较。对MgF2/TiO2, SiO2/ TiO2双层减反射膜, 与不考虑色散情形相比, 考虑色散下优化后的最小加权平均反射率分别减小了36.6%和37.6%; 对具有厚度为15 nm的SiO2钝化层的硅太阳电池的MgF2/TiO2, SiO2/ TiO2减反射膜重新优化设计, 与不考虑色散情形相比, 考虑色散下优化后的最小加权平均反射率分别减小了43.9%和33.7%; 对具有不同厚度钝化层的空间硅太阳电池, 在考虑色散下进行了减反射膜的优化设计。结果发现, 随着钝化层厚度的增加, 所得减反射膜的最小加权平均反射率也随之增大, 减反射效果越来越弱。最后, 在考虑与未考虑色散情形下, 将钝化层膜厚也作为反演参量后重新设计。结果表明: 在色散情形下所设计的减反射膜更佳, 对于MgF2/TiO2/SiO2(钝化层)膜系, 最佳膜厚参量为d1(MgF2)=97.6 nm, d2(TiO2)=40.2 nm, d3(SiO2)=4.9 nm; 对于SiO2/TiO2/ SiO2(钝化层), 最佳膜厚参量为d1(SiO2)=85.1 nm, d2(TiO2)=43.4 nm, d3(SiO2)=1.8 nm。

分析了液晶显示、有机发光二极管显示、量子点发光二极管显示及激光显示这几种主流显示技术的结构及原理, 并从结构、材料、性能、应用领域几方面对它们进行了比较, 最后给出了这几种主流显示技术的最新进展。LCD显示经过多年发展, 技术成熟, 成本低廉, 仍然在显示技术中占据着重要地位。OLED显示具有响应速度快, 轻薄, 可柔性化等优点, 已成为目前主流显示技术, 有取代LCD显示之势。QLED显示技术凭借其优越的发光性能正在朝着自发光显示的目标不断前进。激光显示具有亮度高、色域宽、寿命长、功耗低、节能、环保等优势, 也将成为下一代高端显示的主流, 实现高保真超大屏幕显示。

为了解退火对硅基锗薄膜的质量、红外吸收、透射率和电学性质的影响, 采用分子束外延方法用两步法在硅基上生长锗薄膜。将生长后的样品分成两部分, 其中一部分进行了退火处理。对退火前后的样品用高分辨X射线双晶衍射仪测量了(400)晶面的X射线双晶衍射摇摆曲线, 用傅里叶红外光谱仪测量了红外透射率和吸收谱, 并用霍尔效应仪测量了退火前后样品的载流子浓度、迁移率、电阻率、电导率和霍尔系数。结果表明, 退火后的薄膜质量明显提高。退火后大部分区域吸收增大, 透射率明显减小,615～3 730 cm-1区间的透射率均比退火前降低了20%以上。退火后的体载流子浓度增大到退火前的23.26倍, 迁移率增大到退火前的27.82倍。

设计并研究了一种周期性多层金属/介质层结构以获得太赫兹频段的阻带滤波器.通过利用极化综合效应实现了一个大带宽的阻带.这一阻带滤波器的带宽可以通过调制银层的电磁耦合作用进行调节.同时还研究了金属层的数量、晶格常数和介质层的介电常数对阻带滤波器的中心频率和带宽的影响.通过合理调配这些因素可以调制中心频率蓝移和带宽增大.通过耦合作用调制带宽的方法可为设计大带宽阻带滤波器提供好的思路.

利用表面等离子激元的新颖特性，设计了二维间隙表面等离子波导.以这种结构为基础通过变形和组合形成90°直角弯曲波导、T型光功率分配器和光开光，采用时域有限差分法研究了它们的传输特性.结果表明：不同于介质光波导的弯曲损耗来自于辐射泄漏，90°直角弯曲间隙表面等离子波导的能量损耗主要来自于金属中的欧姆热损耗.在间隙达到40 nm以上后，当直行段的长度适当时，弯曲段的透射率较相同长度的直波导的透射率要大.T型光功率分配器在两输出波导的间隙宽度比达到0.6及以上时，不同于传统介质波导的分光原则，能量主要沿等效折射率较小的输出臂流出.当两输入光的相位反相时，T型光开关处于输出截止的状态，当两输入光的相位同相时，T型光开关处于输出导通的状态.所有波导间隙均小于衍射极限，实现了超衍射极限传播，可用于未来了超大规模集成光路中.

分析了光纤制造中产生折射率中心凹陷的原因，建立了折射率中心凹陷GIF (渐变折射率光纤)模型，应用射线光学方法得出了光纤传输的时间延迟、自聚焦周期的表达式，数值模拟了中心凹陷GIF的自聚焦周期和时间延迟。仿真结果表明: 随着凹陷宽度和凹陷深度的增大，GIF中光束的自聚焦效应变差，时间延迟差增大。

文章提出一种基于Er-Yb掺杂磷酸盐玻璃的级联长周期波导光栅(CLPWG)滤波器，CLPWG是直接制作在波导上的。该滤波器由不同滤波单元组成，各滤波单元具有不同的谐振波长与带宽。对CLPWG滤波器的传输特性进行了理论研究，讨论了CLPWG滤波器的传输谱对Er-Yb掺杂磷酸盐玻璃波导放大器自发辐射谱的影响。